耕作方式及其轉(zhuǎn)變對(duì)麥玉兩熟農(nóng)田土壤CH-,4-、N-,2-O排放和固碳能力的影響.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)于2007～2009年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行，利用靜態(tài)箱-氣相色譜法分析了耕作措施及其轉(zhuǎn)變后麥玉兩熟農(nóng)田CH4和N2O季節(jié)排放規(guī)律和日變化規(guī)律并系統(tǒng)分析了其溫室效應(yīng)，結(jié)合土壤固碳量、作物產(chǎn)量，利用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法對(duì)5種耕作措施進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，探討出在較優(yōu)的產(chǎn)量基礎(chǔ)上，具有較好的溫室氣體減排潛力和土壤固碳潛力，以期為該地區(qū)溫室氣體排放量估算、土壤固碳量提供數(shù)據(jù)支持，并為該地區(qū)制定符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的合理耕作模式提供理論依據(jù)。主要

2、研究結(jié)果如下：
　　 1耕作措施及其轉(zhuǎn)變對(duì)麥玉兩熟農(nóng)田土壤CH4和N2O排放的影響
　　 不同耕作措施下土壤CH4和N2O有明顯的季節(jié)變化和日變化，不同時(shí)期各處理均表現(xiàn)為CH4的吸收匯和N2O的排放源，CH4、N2O通量都呈現(xiàn)冬季底、夏季高的季節(jié)排放趨勢(shì)。通過(guò)相關(guān)性分析表明，不同耕作措施下，土壤CH4吸收通量與土壤5cm地溫和地表溫度呈正相關(guān)關(guān)系，與土壤0～20cm水分含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系； N2O排放通量與土壤水分和土壤硝

3、態(tài)氮含量呈正相關(guān)關(guān)系。不同耕作措施下，各處理CH4、N2O通量具有明顯的差異。CH4總吸收通量旋耕≈耙耕>常規(guī)耕作>深松耕>免耕，N2O總排放通量免耕>耙耕>深松耕≈旋耕>常規(guī)耕作，旋耕的CH4吸收通量最高且N2O排放通量較低。耙耕、旋耕、免耕在原有耕作模式基礎(chǔ)上進(jìn)行深松后，CH4吸收通量明顯的增加而N2O排放通量略有增加，說(shuō)明保護(hù)性耕作+深松模式雖然會(huì)略微增加土壤N2O的排放，但是其會(huì)大幅度增加土壤對(duì)CH4的吸收。不同耕作方式其農(nóng)田C

4、H4和N2O的溫室效應(yīng)具有明顯的差異，小麥季總溫室效應(yīng)：免耕>耙耕≈深松>旋耕>常規(guī)耕作；而玉米季總溫室效應(yīng)：常規(guī)≈旋耕>免耕>耙耕>深松?？倻厥倚?yīng)：免耕>耙耕>旋耕>深松耕>常規(guī)耕作。
　　 2不同耕作措施及秸稈還田對(duì)麥田土壤有機(jī)碳含量的影響
　　 不同耕作措施下，秸稈還田各處理0～20cm有機(jī)碳含量顯著比無(wú)秸稈還田處理高，說(shuō)明秸稈還田能顯著增加土壤表層有機(jī)碳含量，在秸稈還田條件下，保護(hù)性耕作各處理0～10cm土層有

5、機(jī)碳含量顯著高于0～20cm，而常規(guī)翻耕處理表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。多因素方差分析表明：耕作因素、秸稈因素和兩者交互效應(yīng)在不同生育期對(duì)0～20 cm土層的有機(jī)碳含量都有顯著影響。在秸稈還田條件下，根據(jù)兩年有機(jī)碳含量的變化，計(jì)算出0～20cm土層土壤固碳量：深松耕>旋耕>常規(guī)耕作>耙耕>免耕，說(shuō)明深松和旋耕模式具有較好的固碳潛力。
　　 3耕作措施及其轉(zhuǎn)變對(duì)作物產(chǎn)量的影響
　　 秸稈還田條件下，不同耕作措施各處理小麥產(chǎn)量具有明顯

6、的差異，旋耕>常規(guī)>耙耕>深松>免耕，而深松后，各處理小麥顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度免耕>耙耕>旋耕，說(shuō)明采用保護(hù)性耕作2～3年后深松1次的耕作模式，結(jié)合秸稈還田技術(shù)，能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。
　　 4耕作措施綜合評(píng)價(jià)
　　 通過(guò)多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法中的RSR值綜合評(píng)價(jià)法對(duì)5種耕作措施進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)表明，旋耕措施在較優(yōu)的產(chǎn)量基礎(chǔ)上具有較好固碳潛力、溫室氣體減排潛力，是適應(yīng)生態(tài)農(nóng)業(yè)條件下較為合理的耕作模式。耙耕和深松處理次之，常規(guī)